上海徐浦大橋
2015-05-25 

   1 概況

   徐浦大橋是上海市外環(huán)線跨越黃浦江上游,連結(jié)浦西和浦東開發(fā)區(qū)的特大型橋梁,主橋長(zhǎng)1074m,主跨采用590m雙塔雙索面混合梁斜拉橋(圖1)。

   橋址處江面約寬520m,主航道偏浦東岸一側(cè),水深8~13m左右。

   大橋雙向八車道,橋?qū)?5.95m;橋梁設(shè)計(jì)荷載:汽車-超20級(jí),驗(yàn)算荷載掛車-120和特-300,設(shè)計(jì)速度80km/h;通航凈高46m,通行5.5萬噸輪船。

   圖1 徐浦大橋全景

   2 主橋結(jié)構(gòu)

   主橋采用雙塔雙索面、邊跨混凝土梁與中跨鋼混疊合梁混合型斜拉橋,主橋跨徑布置為:40m(過渡孔)+40m+3*39m+45m+590m(中跨)+ 45m + 3*39m + 40m +40m(過渡孔),總長(zhǎng)1074m(圖2)。主梁縱向可自由移動(dòng),橫向設(shè)有限位和抗震裝置,過渡孔簡(jiǎn)支T梁支承在邊墩和斜拉橋邊跨尾部的端橫梁上。斜拉橋在錨固墩處設(shè)有縱、橫、豎三向限位裝置,在主塔處設(shè)置橫向限位裝置。主橋在錨固墩端橫梁處,設(shè)置轉(zhuǎn)角伸縮縫,在過渡孔與引橋相接的邊墩上設(shè)置大位移伸縮縫。

   圖2 橋型布置(單位:m)

   (1)主塔及基礎(chǔ)

   主塔塔高212m(圖3、圖4),塔柱為矩形斷面,斷面尺寸為順橋向長(zhǎng)13.0 ~9.0m,橫橋向?qū)?.3~5.0m,壁厚0.8~1.6m。下橫梁高8.0m、上橫梁高12.0m,均為箱形斷面。主塔C50號(hào)混凝土。斜拉索在塔上的錨固方式依據(jù)拉索水平力的大小而定。1#~10#斜拉索由于水平分力較小直接錨固的塔壁上,11#~30#斜拉索則錨固在拉索錨固鋼橫梁上。主塔基礎(chǔ)采用224根φ900mm鋼管打入樁(圖5)。

   圖3  橋塔

   圖4  橋塔

   圖5 橋塔基礎(chǔ)平面布置

   (2)邊跨墩

   主橋邊跨每側(cè)共設(shè)有四個(gè)輔助墩、一個(gè)錨固墩和一個(gè)邊墩。邊跨墩均采用雙柱式橋墩,墩身為箱形截面鋼筋砼結(jié)構(gòu),蓋梁為箱形截面預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)。C40號(hào)砼。邊跨墩基礎(chǔ)為φ800mm鉆孔灌注樁。

  ?。?)鋼梁

   鋼梁采用工廠焊接結(jié)構(gòu)(圖6),鋼材選用首次生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)化“STE355細(xì)晶粒可焊接正火鋼板”。

   兩片箱型鋼主梁中心距為33.25m,上翼板2700×25mm,腹板2700×(20,25,30,40、50)mm,下翼板2700×(35,40,50,60)mm。每片箱形主梁雙腹板間距1900mm。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段鋼主梁長(zhǎng)9.0m,重34~57t。

   鋼橫梁為I字型斷面,間距4.5m。上翼板600×25mm,腹板3005×(12,16)mm,下翼板600×(25-30,40-50)mm。鋼橫梁長(zhǎng)30.53m,重21~27t。

   小縱梁在橫向共設(shè)置3片,呈工字型斷面。

   鋼梁采用摩擦型高強(qiáng)螺栓聯(lián)接,在現(xiàn)場(chǎng)拼裝。構(gòu)件出廠前經(jīng)空間立體多段試拼裝。高強(qiáng)螺栓為M30、M22。

   圖6 主梁斷面

   (4)橋面板

   橋面板采用C60砼。厚度為260mm、460mm。過渡段橋面厚度由260mm漸變到460mm。預(yù)制橋面板存放4~6個(gè)月后安裝,以減少混凝土收縮、徐變對(duì)疊合梁帶來的不利影響?,F(xiàn)澆接縫采用C60無收縮補(bǔ)償混凝土。

   (5)混凝土梁

   邊跨混凝土梁采用預(yù)制工字梁聯(lián)接而成的多室混凝土箱梁。每跨混凝土梁由18片預(yù)制梁組成。預(yù)制工字梁高3.0m,寬1.25m,長(zhǎng)37.0~40.3m,每片預(yù)制梁重115~150t。C50號(hào)混凝土。箱梁內(nèi)布置有縱橫向預(yù)應(yīng)力鋼束。

  ?。?)斜拉索

   斜拉索采用扇形空間雙索面布置。塔柱每側(cè)索面各有30對(duì)斜拉索。梁上標(biāo)準(zhǔn)索距為中跨9.0m,邊跨6.5m。塔上索距2.1m。斜拉索采用φ7鍍鋅高強(qiáng)鋼絲,冷鑄錨具,外部為P•E護(hù)套管,再外層為彩色涂層。斜拉索斷面為163~367根φ7鋼絲,最長(zhǎng)斜拉索長(zhǎng)約325m,重30噸。斜拉索兩端設(shè)置了高阻尼橡膠高效減震器。設(shè)計(jì)考慮在運(yùn)營(yíng)條件下可以更換任何一根斜拉索。

   3  主要技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)

  ?。?)總體建筑造型富有新意,在塔型、拉索索面型式及建筑色彩上形成新的風(fēng)格,與下游南浦、楊浦大橋有明顯區(qū)別。

  ?。?)徐浦大橋主跨590m,中孔采用鋼-混疊合梁斷面,與楊浦大橋相仿,但橋面更寬,達(dá)35.95米。在充分參考南浦、楊浦大橋的成功經(jīng)驗(yàn)上,針對(duì)超寬橋面的結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)造受力及施工安裝等方面進(jìn)行了重點(diǎn)研究,對(duì)疊合梁的架設(shè)方案作了局部調(diào)整,采用橋面吊機(jī)在橫梁為疊合梁斷面時(shí)受力定位并配合橫梁反頂措施,從而克服了鋼梁安裝時(shí)因橫梁撓曲過大導(dǎo)致鋼主梁扭轉(zhuǎn)變形較大而影響鋼橫梁安裝的技術(shù)難題,保證了中跨鋼梁的順利安裝。中跨疊合梁施工速度最快達(dá)到2m/天,處于世界先進(jìn)水平。

   (3)主橋邊跨采用混凝土梁,每跨混凝土梁由18片預(yù)制工字梁通過現(xiàn)澆接縫混凝土聯(lián)接而成單箱多室斷面。其施工方法與引橋一致,可采用一套設(shè)備、一套工藝進(jìn)行施工。邊跨混凝土梁可與主塔平行施工,同步完成邊跨主體結(jié)構(gòu),從而為縮短大橋建設(shè)工期、節(jié)約造價(jià)創(chuàng)造了有利條件。

  ?。?)主橋邊跨每隔40m左右設(shè)立一個(gè)輔助墩,提高了主橋結(jié)構(gòu)的受力性能及抗風(fēng)振、抗地震性能。同時(shí)設(shè)計(jì)采取以下措施有效地克服了軟土地基的不均勻沉降對(duì)主橋邊跨混凝土梁的不利影響。

   1) 主塔基礎(chǔ)采用φ900mm鋼管打入樁進(jìn)入合適的持力層,使主塔基礎(chǔ)不致產(chǎn)生過大的沉降量。

   2) 經(jīng)過不同樁型的比選,輔助墩基礎(chǔ)采用造價(jià)經(jīng)濟(jì)的鉆孔灌注樁并進(jìn)入合適的持力層,從而取得了既節(jié)約造價(jià)又減小各輔助墩不均勻沉降的良好效果。

   3) 各輔助墩上均設(shè)置可以調(diào)節(jié)支座高程的構(gòu)造,在主橋施工合攏后通過分析沉降觀測(cè)資料,對(duì)浦東、浦西部分輔助墩的支座高程進(jìn)行了調(diào)整,實(shí)施效果良好。

  ?。?)邊跨混凝土梁與中跨疊合梁的連接構(gòu)造是大橋的重要構(gòu)件之一,主梁中強(qiáng)大的軸向壓力通過連結(jié)構(gòu)造進(jìn)行傳遞。因邊跨梁為單箱多室斷面,與中跨π型疊合梁斷面的形狀差異較大,設(shè)計(jì)采用受力可靠的實(shí)心段混凝土梁(順橋向長(zhǎng)7.5m)來保證不同力系相互傳遞時(shí)的安全,經(jīng)平面桿系及空間電算程序的計(jì)算分析表明設(shè)計(jì)效果良好。在疊合梁與實(shí)心段混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)部位通過對(duì)鋼主梁部分進(jìn)行局部加強(qiáng)處理,設(shè)置混凝土填芯段(順橋向長(zhǎng)1.8m)、厚端板、傳力角鋼、焊釘以及錨固預(yù)應(yīng)力束等一系列構(gòu)造措施,使得鋼主梁的高應(yīng)力能夠比較均勻地傳遞給實(shí)心段混凝土梁。連接構(gòu)造設(shè)置在主塔0#節(jié)段范圍,具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便的特點(diǎn)。通過采用分塊澆筑,外蓄內(nèi)冷的施工方法有效地解決了0#段大體積混凝土施工中的水化熱問題。

  ?。?)施工控制及中、邊跨合攏技術(shù)是大橋關(guān)鍵技術(shù)。不斷優(yōu)化、完善主橋安裝的施工程序,保證了大橋施工的快速、安全、優(yōu)質(zhì)。主橋?qū)嶋H施工結(jié)果橋面標(biāo)高線型光滑和順,符合設(shè)計(jì)要求,斜拉橋恒載受力狀態(tài)良好。中跨合攏段施工方案和合攏溫度選擇正確,中跨鋼梁合攏一次成功。

  ?。?)大橋竣工后荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,理論計(jì)算值與試驗(yàn)實(shí)測(cè)值基本吻合,證明大橋的受力性能(靜力、動(dòng)力)均符合設(shè)計(jì)要求。

  ?。?)徐浦大橋是世界上第一座大跨徑混凝土梁與鋼-混疊合梁混合結(jié)構(gòu)斜拉橋,它的建成標(biāo)志著我國(guó)在該種橋型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)施工上達(dá)到世界先進(jìn)水平。徐浦大橋獲國(guó)家優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)金質(zhì)獎(jiǎng)。

   4.有關(guān)資料

    橋  名:上海徐浦大橋

    橋  型:雙塔雙索面混凝土梁與鋼-混結(jié)合梁混合結(jié)構(gòu)梁斜拉橋

    跨  徑:590m

    橋  址;上海市

   設(shè)計(jì)單位:上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院

   施工單位:上海遠(yuǎn)東國(guó)際橋梁建設(shè)有限公司、上海浦江纜索有限公司

   混凝土用量:112175m3

   鋼材用量:38521t

   造  價(jià):22.26億元

   建成日期:1997年6月

   
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